Langsung ke konten utama

Apa Itu Energi Gelap dan Mengapa Laju Ekspansi Kosmos Terakselerasi?

apa-itu-energi-gelap-dan-mengapa-laju-ekspansi-kosmos-terakselerasi-informasi-astronomi

Penemuan akselerasi laju ekspansi alam semesta pada tahun 1998 benar-benar mengejutkan para astronom. Penemuan yang kontra intuitif, sangat bertentangan dengan akal sehat, tapi bukti-buktinya begitu meyakinkan.
 
Bukti akselerasi laju ekspansi kosmos berasal dari supernova Tipe Ia jauh, tipe ledakan supernova yang dihasilkan oleh bintang katai putih dalam sistem biner. Material dari pasangan bintang normal dihisap oleh katai putih hingga mencapai ambang batas massa Chandrasekhar dan memicu ledakan termonuklir. Karena semua katai putih meledak jika mencapai ambang batas massa Chandrasekhar, luminositas mereka dapat dimanfaatkan oeh para astronom sebagai “lilin standar”. Jadi dengan mengamati kecerahan semu katai putih, para astronom dapat menentukan jarak mereka menggunakan hukum 1/r2.
 
Jika jarak supernova Tipe Ia diketahui, para astronom dapat menentukan kapan ledakan terjadi. Selain itu, cahaya yang bersumber dari supernova telah mengalami pergeseran merah karena ekspansi alam semesta. Dengan mengukur pergeseran merah dari spektrum supernova, para astronom dapat menentukan laju ekspansi alam semesta sejak ledakan. Melalui observasi terhadap supernova pada jarak yang berbeda, para astronom dapat mengumpulkan sejarah ekspansi jagad raya.
 
Pada tahun 1990-an, dua tim penelitian internasional yang terdiri dari berbagai negara, the Supernova Cosmology Project dari Lawrence Berkeley National Laboratory dan the High-Z Supernova Search, mencari supernova Tipe Ia jauh untuk mengukur laju ekspansi kosmos. Mereka berharap ekspansi kosmos melambat, berdasarkan ledakan supernova yang lebih terang, bukannya karena pergeseran merah mereka. Sebaliknya, para astronom justru mengamati ledakan supernova yang lebih redup. Oleh karena itu, laju ekspansi alam semesta tentunya terakselerasi!
 
Selain itu, pengukuran latar belakang gelombang mikro kosmik juga menunjukkan geometri jagad raya yang cenderung datar dalam skala besar. Karena tidak ada cukup materi di alam semesta, baik materi normal maupun materi gelap, geometri kosmos yang cenderung datar kemungkinan dihasilkan oleh sebuah energi yang disebut “energi gelap”. Energi gelap diduga bertanggung jawab atas akselerasi laju ekspansi alam semesta. Efek energi gelap tampaknya bervariasi, karena ekspansi kosmos yang melambat dan semakin cepat pada waktu yang berbeda.
 
Para astronom mengetahui bahwa materi gelap eksis melalui efek gravitasi yang mempengaruhi materi-materi normal yang kasat mata, dan para astronom juga memiliki gagasan tentang jenis partikel yang membentuk materi gelap. Namun, energi gelap tetap menjadi misteri yang kompleks. Istilah “energi gelap” mengacu pada fakta bahwa harus ada “sesuatu” yang memenuhi sebagian besar ruang hampa di alam semesta agar dapat mengakselerasi ekspansi ruang itu sendiri, yaitu “medan” seperti medan listrik atau medan magnet yang dihasilkan oleh energi elektromagnetik. “Medan” adalah anologi yang sejauh ini digunakan untuk menggambarkan energi gelap, karena kita dapat dengan mudah mengamati energi elektromagnetik melalui foton, partikel penghantar energi elektromagnetik.
 
Beberapa astronom mengidentifikasi energi gelap dengan Konstanta Kosmologis Einstein. Einstein memasukkan konstanta kosmologi ke dalam relativitas umum yang ia cetuskan, saat menduga teorinya memprediksi ekspansi kosmos, yang justru bertentangan dengan bukti alam semesta statis yang ia dan fisikawan lain kantongi pada awal abad ke-20. Konstanta ini menyeimbangkan ekspansi dan membuat alam semesta menjadi statis. Setelah astronom Edwin Hubble membuktikan ekspansi kosmos, Einstein kemudian menolak konstanta kosmologinya sendiri, yang selanjutnya diidentifikasi dengan apa yang disebut teori kuantum sebagai energi ruang hampa.
 
Dalam konteks energi gelap, konstanta kosmologis adalah reservoir yang menyimpan energi. Energi tersebut meningkat seiring dengan ekspansi jagad raya. Penerapannya ke data supernova memisahkan antara efek materi dan efek energi gelap. Sayangnya, jumlah deposit energi jauh lebih banyak daripada observasi dan akan menghasilkan laju ekspansi yang sangat cepat, sehingga tidak memungkinkan proses pembentukan bintang dan galaksi. Para fisikawan telah menggagas jenis materi baru untuk mengurai energi gelap, yaitu “intisari” yang mengisi alam semesta seperti fluida dengan massa gravitasi negatif. Namun, ambang batas terbaru yang diberlakukan pada parameter kosmologis oleh serangkaian data Teleskop Antariksa Hubble NASA, justru mengesampingkan setidaknya model sederhana intisari.
 
Kemungkinan lain yang sedang dieksplorasi untuk menjelaskan energi gelap adalah kepincangan topologi, variasi waktu bentuk energi gelap, atau energi gelap yang skalanya tidak seragam dengan ekspansi alam semesta.
 
Ditulis oleh: Staf imagine.gsfc.nasa.gov
 
Sumber: What is dark energy and why is the Universe expanding ever faster?
 
#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Diameter Bumi

Kredit: NASA, Apollo 17, NSSDC   Para kru misi Apollo 17 mengambil citra Bumi pada bulan Desember 1972 saat menempuh perjalanan dari Bumi dan Bulan. Gurun pasir oranye-merah di Afrika dan Arab Saudi terlihat sangat kontras dengan samudera biru tua dan warna putih dari formasi awan dan salju antartika.   Diameter khatulistiwa Bumi adalah  12.756 kilometer . Lantas bagaimana cara para ilmuwan menghitungnya? Kredit: Clementine,  Naval Research Laboratory .   Pada tahun 200 SM, akurasi perhitungan ukuran Bumi hanya berselisih 1% dengan perhitungan modern. Matematikawan, ahli geografi dan astronom Eratosthenes menerapkan gagasan Aristoteles, jika Bumi berbentuk bulat, posisi bintang-bintang di langit malam hari akan terlihat berbeda bagi para pengamat di lintang yang berbeda.   Eratosthenes mengetahui pada hari pertama musim panas, Matahari melintas tepat di atas Syene, Mesir. Saat siang hari pada hari yang sama, Eratosthenes mengukur perpindahan sudut Matahari dari atas kota Al

Apa Itu Kosmologi? Definisi dan Sejarah

Potret dari sebuah simulasi komputer tentang pembentukan struktur berskala masif di alam semesta, memperlihatkan wilayah seluas 100 juta tahun cahaya beserta gerakan koheren yang dihasilkan dari galaksi yang mengarah ke konsentrasi massa tertinggi di bagian pusat. Kredit: ESO Kosmologi adalah salah satu cabang astronomi yang mempelajari asal mula dan evolusi alam semesta, dari sejak Big Bang hingga saat ini dan masa depan. Menurut NASA, definisi kosmologi adalah “studi ilmiah tentang sifat alam semesta secara keseluruhan dalam skala besar.” Para kosmolog menyatukan konsep-konsep eksotis seperti teori string, materi gelap, energi gelap dan apakah alam semesta itu tunggal ( universe ) atau multisemesta ( multiverse ). Sementara aspek astronomi lainnya berurusan secara individu dengan objek dan fenomena kosmik, kosmologi menjangkau seluruh alam semesta dari lahir sampai mati, dengan banyak misteri di setiap tahapannya. Sejarah Kosmologi dan Astronomi Pemahaman manusia

Berapa Lama Satu Tahun di Planet-Planet Lain?

Jawaban Singkat Berikut daftar berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh setiap planet di tata surya kita untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari (dalam satuan hari di Bumi): Merkurius: 88 hari Venus: 225 hari Bumi: 365 hari Mars: 687 hari Jupiter: 4.333 hari Saturnus: 10.759 hari Uranus: 30.687 hari Neptunus: 60.190 hari   Satu tahun di Bumi berlalu sekitar 365 hari 6 jam, durasi waktu yang dibutuhkan oleh Bumi untuk menyelesaikan satu kali orbit mengitari Matahari. Pelajari lebih lanjut tentang hal itu di artikel: Apa Itu Tahun Kabisat? Satu tahun diukur dari seberapa lama waktu yang dibutuhkan oleh sebuah planet untuk mengorbit bintang induk. Kredit: NASA/Terry Virts Semua planet di tata surya kita juga mengorbit Matahari. Durasi waktu satu tahun sangat tergantung dengan tempat mereka mengorbit. Planet yang mengorbit Matahari dari jarak yang lebih dekat daripada Bumi, lama satu tahunnya lebih pendek daripada Bumi. Sebaliknya planet yang